Introduzione I
Capitolo 1 La Vulnerabilità Sismica
1.1 Introduzione 1
1.2 La Regione Toscana e la Vulnerabilità Sismica 2
1.2.1 La scheda di Livello 0 5
1.2.2 Scheda Livello 1 11
1.2.3 Scheda Livello 2 14
1.3 Vulnerabilità delle Strutture Sanitarie: il Quadro Normativo 19
Capitolo 2 Le Strutture in Muratura
2.1 Introduzione 22
2.2 Caratteristiche della Muratura 24
2.2.1 Caratteristiche Meccaniche 28 2.3 La Risposta Sismica degli Edifici in Muratura 31
2.4 Meccanismi di Collasso 36
2.4.1 Meccanismi di Collasso fuori dal Piano 36 2.4.1.1 Meccanismo di Ribaltamento Semplice 37 2.4.1.2 Meccanismo di Flessione Verticale 38 2.4.1.3 Meccanismo di Flessione Orizzontale 39 2.4.1.4 Meccanismo di Ribaltamento Composto 40 2.4.2 Meccanismo di Collasso Fuori Piano( Primo Modo ) 43
Capitolo 3 Modellazione di Strutture in Muratura
3.1 Premessa 44
3.2 Metodi di Anali 45
3.2.1 Analisi Statica Lineare 46
3.2.2 Analisi Lineare Dinamica o Analisi Modale 47 3.2.3 Analisi Non Lineare Statica 48 3.2.4 Analisi Dinamica Non Lineare 49
3.3 Metodi di Calcolo 50
3.3.1 Il Metodo agli Elementi Finiti 51 3.3.2 La modellazione ai Macroelementi 53
3.3.2.1 Il metodo POR 56
3.3.2.2 Il metodo SAM 57
Capitolo 4 Telaio Equivalente e Metodo SAM
4.1 Dall’osservazione del danno reale al metodo di Telaio Equivalente 59 4.2 Dal Metodo ad Elementi Finiti al metodo a Telaio Equivalente 60 4.3 Considerazioni Generali sul Metodo SAM 61
4.4 Comportamento dei Maschi Murari 62
4.4.1 Resistenza a Pressoflessione 63
4.4.2 Resistenza a Taglio 65
4.4.3 Deformabilità 66
4.5 Comportamento delle Fasce Murarie 67
4.5.1 Deformabilità 68
4.6 Il Telaio Equivalente: Considerazioni generali 69
4.6.1 Elemento Maschio 71
4.6.2 Elemento Fascia 73
4.6.4 Solaio 77 4.7 Confronto tra metodo SAM e metodo agli Elementi Finiti 77
Capitolo 5 Caso Studio: Descrizione e Indagine Storica
5.1 Introduzione 82
5.2 Breve Storia Città di Livorno 83
5.3 Storia degli Spedali Riuniti 88
Capitolo 6 Caso Studio: Fasi di Conoscenza
6.1 Introduzione 92
6.2 Livelli di Conoscenza 93
6.2.1 La Geometria 94
6.2.2 Dettagli Costruttivi 95
6.2.3 Le Proprietà dei Materiali 96 6.3 Livello di conoscenza del Caso Studio 99
6.3.1 La Geometria 99
6.3.2 Dettagli Costruttivi 112
6.3.3 Proprietà dei Materiali 112
Capitolo 7 Caso Studio. Analisi Dei Carichi
7.1 Azione del Vento 114
7.1.1 Pressione Cinetica di Riferimento 115 7.1.2 Coefficiente di Esposizione 115
7.1.3 Coefficiente di Forma 116
7.1.4 Coefficiente Dinamico 116
7.2 Azione della Neve 120 7.2.1 Valore Caratteristico del carico Neve al Suolo 120 7.2.2 Coefficiente di Esposizione 120
7.2.3 Coefficiente Termico 121
7.2.4 Coefficiente di Forma della Copertura 121
7.3 Azioni Verticali 122
7.4 Azione Sismica 124
7.4.1 Spettro di Progetto della Muratura 127
Capitolo 8 Caso Studio: Modellazione dell’Edificio
8.1 Introduzione 129
8.2 Caratteristica dei Materiali 131
8.3 Criteri di Modellazione delle Pareti Murarie 132 8.4 Criteri di Modellazione dei Solai 138
8.5 Modellazione delle Azioni 142
8.6 Modellazione della Scala 146
Capitolo 9 Caso Studio: Metodi di Analisi
9.1 Introduzione 148
9.2 Analisi Modale 149
9.3 Analisi Modale dell’edificio in esame: Modi di Vibrare 150 9.4 Modellazione dell’Azione Sismico mediante lo Spettro di Risposta 154 9.4.1 Spettro di Risposta in termini di Spostamento 156 9.4.2 Spettro di Risposta in termini di Accelerazione 156 9.4.3 Significato dello Spettro di Risposta 158 9.4.4 Importanza dello Spettro di Risposta 159
9.4.5 Duttilità e Spettro di Risposta di Progetto 160
9.5 Casi di carico 161
9.6 Combinazioni Statiche 162
9.7 Combinazioni Sismiche 166
9.8 Risultati dell’Analisi Lineare Statica 175 9.9 Risultati dell’Analisi Lineare Dinamica 178
Capitolo 10 Caso Studio: Valutazione della Sicurezza
10.1 Introduzione 182
10.2 Verifiche di Sicurezza 182
10.3 Analisi Statica Lineare e Dinamica Modale 183 10.3.1 Verifica a Pressoflessione nel Piano 183
10.3.2 Verifica a Taglio 184
10.3.3 Verifica A Pressoflessione fuori Piano 184
10.3.4 Verifica delle Fasce 202
10.4 Analisi Statica Non Lineare 204
10.4.1 Introduzione 204
10.4.2 Pushover con Midas Gen 205
10.4.3 Uniform Acceleration 208 10.4.3.1 Uniform Acceleration X+ 208 10.4.3.2 Uniform Acceleration X- 210 10.4.3.3 Uniform Acceleration Y+ 210 10.4.3.4 Uniform Acceleration Y- 211 10.4.4 Mode Shape 212 10.4.4.1 Mode Shape X+ 213 10.4.4.2 Mode Shape X- 214
10.4.4.3 Mode Shape Y+ 215
10.4.4.4 Mode Shape Y- 216
10.5 Verifiche Locali: Meccanismi di Collasso Locali 217 10.5.1 Analisi Cinematica Non Lineare 219 10.5.1.1 Meccanismo di Ribaltamento Semplice 221 10.5.1.2 Meccanismo di Ribaltamento Composto 223
10.5.1.3 Meccanismo di Flessione Verticale 226 10.5.1.4 Meccanismo di Rottura del Timpano 227 10.5.2 Introduzione al Caso in Esame 229 10.5.2.1 Ribaltamento Semplice 230 10.5.2.2 Rottura del Timpano 238 10.5.2.3 Ribaltamento Composto 241 10.5.2.4 Meccanismo di Flessione Verticale 247 10.5.2.4.1 Cinematismo del singolo Piano 248 10.5.2.4.2 Cinematismo di due Piani con
interposto un solaio 252
10.5.2.4.3 Cinematismo di tre Piani con
interposti 2 solai 258
Capitolo 11 Indice di Rischio
11.1 Introduzione 262
11.2 Valutazione dell’Indice di Vulnerabilità 262
11.3 Indice di Vulnerabilità 264
11.4 Indice di Rischio Sismico 264
Conclusioni 267
